C#核心-委托和匿名函数揭秘2（c#委托实例）

我们接着《C#核心-委托和匿名函数揭秘1》继续讲解。

上篇我们提到C#事件内部其实是通过委托进行实现的。而且也讲解了事件是实现"发布/订阅"模式的实现之一，而且也讲了委托可以作为方法参数或者变量进行传递的，这个和事件完全不一样。正是因为事件内部是委托这个技术实现的，所以大家一提到事件就会和委托一起讨论。但是我在这里问一个问题？事件只能通过委托这个技术手段实现吗？或者说实现"发布/订阅"模式只能通过委托这个技术实现？ 请看下图。

请看图1，图2，图3，我通过接口来实现"发布/订阅"模式。具体代码我就不说了。这里我只是想表达的是委托是实现事件的技术手段，也是实现"发布/订阅"模式的技术手段，我想也可以通过别的方式实现。所以面试的时候，我们最好如上述那样解释，而不是说"事件是特殊的委托"，或者说"事件是受限制的委托"，这些解释感觉都不太准确。

我并不想多聊事件，因为委托的作用不止如此，因为委托可以作为变量或者方法参数随意传递，所以很多地方委托可以展示他的优势。

C#1.0委托主要用于实现事件。因为实例化委托并不方便，需要创建实例化的过程，需要绑定一个对象的方法或者类的静态方法。那么首先实例化过程麻烦，第二还得创建一个类或者静态方法，才能绑定上去，才能使用，这也挺麻烦的。

接下来，C#2.0引入了匿名函数，C#3.0引入了lambda表达式，从此委托广泛应用起来。我分别对应匿名函数和lambda表达式做个例子，如下图。

如图4，图5，图6，是匿名函数。具体用法大家应该都能看明白。我们先看下图。

图7里面这段代码和图5可以看出来，图5省略

new Action<string>这个实例化过程，直接将匿名函数赋值给了委托实例，还有一点就是我们之前提到的，这里不需要创建一个类和方法或者静态方法绑定到委托实例上了。这样又简便了创建过程。

到了C#3.0,简化到了lambda表达式，直接可以简化到下图

没有关键字delegate，甚至方法都不需要加"()"括号，方法体也不需要加"{}"。当然了，如果参数多个的话还是需要加"()",实现体里面包括多行代码，还是得加"{}"。

上述只是基本用法，我们按照分析事件一样的方式，分析一下编译器对匿名函数和lambda表达式做了什么。我们把代码降级。如下图

从上面代码可以看到降级以后的代码，没有了匿名方法或者lambda表达式代码了，只剩下和C#1.0写的代码一样，创建委托实例需要

new Action<string>(xxx),

然后xxx方法是需要创建一个类，然后创建一个方法，然后把方法指向这个委托类，请看图10里面的"<>c"类以及"<.ctor>b__4_0方法"。

所以这里可以得出结论，匿名方法或者lambda表达式，我这里后面把它们统称为匿名函数，匿名函数本质上还是会创建类和方法去绑定委托。只是C#编译器简化了这个过程，这是C#编译器做的一个魔术而已。触发委托本质上还是触发了类的实例方法。

这个编译器生成的类的实例又可以称为闭包！

想必大家都听说过闭包吧，闭包是不是比较难以理解呢。因为看不到，所以难以理解。

看不到什么呢，就是这个编译器生成的类。如果我们知道这一点，我们是不是相当于看到了，闭包不就是C#给我们生成的这个类的实例吗，因为委托的绑定是需要类的实例方法绑定到，所以需要有一个类的实例

这个实例不只是定义了一个需要绑定的方法，还存了这个匿名方法捕获到的变量，以便后续方法被触发的时候能用到这些变量。什么是捕获到的变量，我举个例子大家便明白，请看下图。

我们把代码降级。

我们这里可以看到C#编译器帮我们生成了"<>c_DisplayClass8_0"这个，这个类里面同时生成了a,a1两个字段。正因为我们匿名方法里面用到了这两个变量，所以我们C#编译器帮我们生成的类就包含这两个字段。你们可以看到，为了参考，我在DelegateText1构造函数里面定义了a,a1,a2变量，DelegateText1类里面定义了A,A1字段，因为我们匿名方法只用了a,a1，所以这两个就叫捕获的变量，捕获的变量就会变成我们生成类的两个字段。

看图12，"class_ = new <>c_DisplayClass8_0()",然后依次给a,a1两个字段赋值。然后把实例方法"<.ctor>b_0"绑定到委托实例action上。这里，这个"class_"就是闭包。

至此我们知道了，匿名方法只是C#编译器变的一个魔术，他变出来了一个类，类里面除了需要绑定委托的的方法，还有匿名方法捕获到的变量也都变成这个类的字段。

所有巧妙使用委托和匿名函数的应用，都是利用了C#编译器的这个魔术，它帮助了我们少写了这个类以及类的成员。表面上我们只写了下面的代码。

Action<string> printReverse = s =>

{

Console.WriteLine(s);

Console.WriteLine(a);

Console.WriteLine(a1);

};

实际上，背后生成了多少代码。这不应该疯狂利用吗？接下来，我举几个实战中的例子。

在winform里面，比如做一个报表，点击按钮，查询数据库，然后展示到界面上。为了不阻塞UI界面，我们会调用一个线程，线程里面查询数据，然后绑定数据源，绑定的过程我们不能在线程里面直接调用UI控件，因为直接绑定会报错。

如下图。

图15,BeginInvoke方法参数本身就是一个委托实例，委托实例绑定了lambda表达式，这里其实就是简化了生成一个类以及方法。图15，其实内部就是类似图14的样子，通过拿到上下文，通过上下文Context.Send(new SendOrPostCallback(xx)) 这里可以保证里面调用的方法是在ui线程里面操作的，不会报错。这个我在《C#核心- async await 揭秘》这一篇文章里面有提过，有兴趣的朋友可以去看下。这个例子只是说简化了生成一个类和方法。

我在另外一篇文章《C#核心-迭代器揭秘》里面谈到了链式编程，推荐大家看看。

在这篇文章中，为了实现链式编程，定义了一个扩展方法，请看下图。

最终实现以下链式编程。

大家试想以下，图17,2,3,4这三部，如果我不用lambda表达式，我是不是得每一个步骤先创建一个类，然后写一个方法，然后将实例方法绑定到参数上。类似这样

var enumerable = values.InterationSample4()

.Select(new Func<string,Class1>(创建一个类.new实例.方法))

.Select(new Func<Class1,Class1>(再创建一个类.new实例.方法))

.Select(new Func<Class1,Class2>(再创建一个类.new实例.方法))

看看一句代码，我的先创建3个类，然后实例化对象，然后把方法绑定上去。如果这么麻烦，我干嘛还用链式编程呢。

上面的例子貌似都没有捕获变量的情况，有没有捕获变量的例子呢？答案是肯定有。

请看下图。

这个代码是DI内部实现简化之后的代码，这里不想很仔细的在讲解下去。因为DI有很多内容。我简单讲一下，DI是依赖注入，目的是实例化对象的过程让系统去做，我们应用的时候只需要通过接口就行了，如下图

这个是某个功能的服务层，这里需要使用其他的服务，但是这里我们看不到其他那个服务的具体实现，我们只看到了接口，这就是我们想要的，面向接口编程。面向接口编程不用实例化对象了吗，并不是，而是实例化这个过程让系统层面去做了。具体面向接口的作用我们需要另外开一篇讲解。这里回过头看图19，这个是注册类，也就是实现DI,首先系统DI得知道一个接口要用什么类实现，那样系统才能实例化对象，然后分配给这个接口，用户才能用。这个ServiceRegister就是收集这个接口以及怎么实例化的对象的过程。这里有很多种实例化的方式，可以直接，如下图。

可以通过接口，和实现类，可以通过自定义的实现方式，可以直接返回一个固定对象。虽然有这么多实现方式，但是都可以通过一个委托来统一，只是不同的接口对应委托绑定的方法不一样而已。

public static Cat Register(this Cat cat, Type from, Type to, LifeTime lifeTime)

{

cat.AddServiceRegister(new ServiceRegister(from, (_, arguments) => _.Create(to, arguments), lifeTime) { });

return cat;

}

比如这段代码，to就是被捕捉的变量。（_,arguments）=>_.Create(to,argument)

这个lambda表达式是实例化过程，这里如果要用C#1.0的实现方式，需要创建一个类，类里面有一个方法，方法里面需要调用Create方法，然后类需要创建一个to的字段，最终需要

new Func<Cat, Type[], object>(类实例.方法)。这样代码就多了，多几个这样的方法就需要多几个这样的类。

这里就是通过捕获变量来简化代码。这里可能你会看不懂，但是不要紧，我们知道原理就行，具体这个例子我还会开一篇具体讨论一下这个优点。